JP4089588B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、電磁駆動部のプランジャの軸線方向ストロークにより弁部のスプールを作動させるようにした電磁弁、特に車両の電子制御式自動変速機のオイルパンなどの内部に設けるバルブボディなどに取り付けて使用するのに適した電磁弁に関する。

この種の電磁弁には、第１のソレノイドハウジング（コア）及び第２のソレノイドハウジング（ヨーク）を同軸的に直列配置し、このソレノイドハウジングに形成した摺動孔によりプランジャを摺動可能に案内支持し、ソレノイドハウジングをソレノイドにより磁化させてプランジャをスプリングに抗して軸線方向に移動させることにより、ソレノイドハウジングに取り付けられたスプールハウジング内のスプールを作動させるようにしたものがある。ソレノイドハウジングに形成された摺動孔とプランジャの端面とカバーの間に形成される空間はプランジャのストロークに応じて容積が変化するので、この空間はプランジャの中心部などに形成された吸排通路を介して外部に連通されている（例えば特許文献１、特にその従来技術の記載参照）。この技術では、プランジャを摺動孔により摺動可能に案内支持しているので、プランジャと摺動孔の間に異物がかみ込んだとき、プランジャがロックするおそれがある。そこでこのような問題を解決するために、プランジャを、嵌合孔に進退可能に嵌合され中心に圧入穴を形成した磁性体からなる可動部材と、可動部材の圧入穴に圧入され可動部材からスプール側へ突出したシャフトで構成し、可動部材を嵌合孔から浮いた状態で支持すべくスプールにシャフトの一端が嵌め込まれる凹みを形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述した後の技術では、磁性体からなる可動部材とソレノイドハウジングの間の隙間が大きくなり、これにより磁気回路の磁気抵抗が増大してソレノイドハウジングと可動部材の磁化が減少し、このためプランジャに加わる磁気的吸引力が減少して電磁弁の作動特性が不安定になり、あるいは所望の作動特性を得るためにはソレノイドが大型化するという問題がある。

このような問題を解決する手段として、図６に示すような技術がある。これは、電磁駆動部１と弁部５よりなる電磁弁で、電磁駆動部１は、磁性体よりなるヨーク２ａとコア２ｂをエアギャップ（非磁性部）２ｄを介して同軸的に直列配置しこの両者の外側を覆うカバー２ｃによりそれらの両端部を磁気的に接続してステータ２を形成し、ヨーク２ａとコア２ｂにわたりステータ２内に形成した内孔２ｅに磁性体よりなるプランジャ３を摺動可能に案内支持し、ヨーク２ａ及びコア２ｂとカバー２ｃの間に電磁コイル４を設けたものである。また弁部５は、ステータ２に取り付けられる弁スリーブ６の弁孔内にスプール７を液密かつ摺動自在に嵌合支持したもので、スプール７は弁スリーブ６の後端に設けた栓部材９との間に介装したスプリング９ａによりプランジャ３に向けて付勢されてその後端から突出する軸部７ｃがプランジャ３に当接され、これにより不作動状態ではプランジャ３の後端はカバー２ｃの内底面にワッシャを介して当接されている（図６の上半部参照）。電磁コイル４に通電すれば通電量に応じてステータ２が磁化されてプランジャ３はスプリング９ａに抗してコア２ｂ側に向かって吸引され、スプール７をストロークさせて弁部５を作動させる（図６の下半部参照）。

この電磁弁は、例えば自動変速機のオイルパン内などに設けるバルブボディの嵌合孔に弁スリーブ６を液密に挿入するようにして使用するものである。弁スリーブ６の制御ポート６ｂとその両側の供給ポート６ａ及びドレンポート６ｃの間の開度は、２つの大径ランド部７ａを有するスプール７のストロークに応じて互いに逆向きに増減され、これにより制御ポート６ｂから出力されるオイルの圧力及び量が制御される。スプール７の一方の大径ランド部７ａと小径ランド部７ｂの間となる弁孔の内面に形成された環状溝により形成されて外部から遮断されたフィードバック室６ｄには、弁スリーブ６の外周面に形成した切欠き６ｅと連通孔６ｆを介して、制御ポート６ｂの制御圧が印加される。

ヨーク２ａに形成された内孔２ｅの内面とプランジャ３の後端面とカバー２ｃの内底面の間に形成される後端液室Ｅは、プランジャ３の外周部の全長に形成された連通溝３ａ、コア２ｂに形成された内孔２ｅの内面とプランジャ３の前端面の間に形成される電磁部液室Ｆ、コア２ｂの中心孔とスプール７の軸部７ｃの間の隙間Ｇ、コア２ｂと弁スリーブ６の間に形成された中間液室Ｈ及び連通路８により構成される給排通路を介して外部に連通されている。この連通路８は、中間液室Ｈと同軸的に形成された環状溝８ａと、この環状溝８ａを中間液室Ｈ及び外部に連通する切欠き８ｂ，８ｃよりなる迷路状のものである。後端液室Ｅはプランジャ３のストロークに応じて容積が変化し、この電磁弁がオイルパンなどの内部に設けられている場合は、この容積変化に伴い上述した吸排通路を介して周囲のオイルが後端液室Ｅ内に出入りされる。

この図６に示す技術では、磁性体からなるプランジャ３はヨーク２ａ及びコア２ｂに摺動自在に嵌合支持され、それらの間の隙間は僅かであるのでこれらにより形成される磁気回路の磁気抵抗が増大することはなく、従ってステータ２及びプランジャ３の磁化が減少することはないので、プランジャ３に加わる吸引力が減少して電磁弁の作動特性が不安定になったり、あるいは所望の作動特性を得るために電磁コイル４が大型化するという問題はない。また、電磁弁の外部となる周囲のオイルは連通路８、中間液室Ｈ及び隙間Ｇを介して電磁部液室Ｆ内に出入りされるが、環状溝８ａ及び切欠き８ｂ，８ｃよりなる迷路状の吸排通路９は長くかつ大きく上下する形状であるので、周囲のオイル中に浮遊する微細な鉄粉などの異物は上下に長い環状空間９ｃ内を往復動している間に沈降することにより大部分が除去され、また中間液室Ｈは相当な容積を有しているので、すぐに電磁部液室Ｆ内に入ることはない。なお、この図６に示す技術は比較例として示すもので公知技術ではなく、またそのような構造を記載した文献は見当たらない。
特開平１−２４２８８４号公報（第１頁右下欄第１０行〜第２頁右上欄第２行目、第１図及び第２図）。

しかしながら図６に示す技術の電磁弁では、コア２ｂの中心孔とスプール７の軸部７ｃの間の環状の隙間Ｇを流れるオイルの向きは、プランジャ３がスプリング９ａに抗して右向きに移動するときは左向きに流れ、プランジャ３が左向きに移動するときは右向きに流れ、軸部７ｃの移動の向きと隙間Ｇを流れるオイルの向きは互いに逆向きとなる。すなわちオイルはその粘性抵抗によりスプール７の軸部７ｃの移動を妨げる向きに流れるので、電磁弁の応答性が低下するという問題が生じる。この問題はオイルの粘性が増大する低温時に特に顕著に現れる。

また、供給ポート６ａからの制御圧が印加されるフィードバック室６ｄと、連通路８を介して外部に連通されて内部の圧力が０の中間液室Ｈは、弁スリーブ６の弁孔とスプール７の小径ランド部７ｂの間の嵌合部を介して隔てられているが、この嵌合部は僅かながら摺動のための隙間を有しているので、供給ポート６ａに供給されるオイル中に浮遊する微細な異物は、この隙間を通ってフィードバック室６ｄから中間液室Ｈに漏れ、中間液室Ｈ内の異物の含有量を増大させる。このため予想よりも短時間でプランジャ３と内孔２ｅの間に異物がかみ込むようになって、プランジャをロックさせるおそれがある。

本発明は、このような各問題を解決してプランジャのロックのおそれを減少させ、また電磁弁の応答性を向上させることを目的とする。

このために、本発明の請求項１に記載の電磁弁は、互いに同軸的に直列配置されたヨーク及びコアを有するステータと、このステータ内であってヨークもしくはコアの少なくとも一方に形成された内孔により摺動自在に案内支持されてスプリングにより一方向に付勢されたプランジャと、ステータを励磁してプランジャをスプリングに抗して軸線方向に移動させる電磁コイルと、ステータに一体的に連結される部材にプランジャと同軸的に形成された弁孔内に液密かつ摺動自在に案内支持されコアの中心孔内を通ってプランジャに連結されて同プランジャとともに移動されるスプールよりなり、スプール側となるプランジャの前端面とコアの内孔の間に形成される電磁部液室と、コアとスプールの間に形成される中間液室とを、中心孔内を通して互いに連通させ、中間液室の一部はスプールのコア側で弁孔に液密に嵌合されたランド部の端面により形成してなる電磁弁において、プランジャとランド部は各外径を互いに同一とし、プランジャの後端面とヨークの内孔の間に形成されてプランジャのストロークに応じて容積が変化する後端液室は吸排通路を介して外部に連通したことを特徴とするものである。

請求項１に記載の電磁弁は、請求項２に記載のように、ステータに一体的に連結される部材はステータに同軸的に固定された弁スリーブとし、この弁スリーブはその外周面をバルブボディの嵌合孔に液密に挿入することにより同バルブボディに取り付け、ステータは弁スリーブを介してバルブボディに取り付けるようにすることが好ましい。

また請求項１に記載の電磁弁は、請求項３に記載のように、ステータに一体的に連結される部材はスプールが摺動自在に嵌合される弁孔が形成されたバルブボディとし、ステータはバルブボディに直接取り付けるようにしてもよい。

請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電磁弁は、請求項５に記載のように、ステータはヨーク及びコアの外側を覆うとともにそれらの両端部を磁気的に接続するカバーをさらに備えたものとし、吸排通路は互いに当接されるカバーの内底面とヨークの後端面の少なくとも一方に形成した凹溝により形成することが好ましい。

また請求項５に記載の電磁弁は、請求項６に示すように、吸排通路を迷路状に形成することが好ましい。

上述のように、請求項１の発明によれば、プランジャとランド部は各外径を互いに同一としたので、中心孔と軸部の間の隙間を介して連通される電磁部液室と中間液室の容積の和はプランジャのストロークにかかわらず一定となり、またプランジャのストロークに応じて容積が変化する後端液室は吸排通路を介して外部のオイルが出入りされる。従って中間液室と外部を連通する連通路及び、後端液室及び電磁部液室を連通するためにプランジャに形成する連通溝（または連通孔、以下単に連通溝と記載）は不要となる。これにより、プランジャのストロークに伴いコアの中心孔と軸部の間を流れるオイルの向きは軸部の移動方向と同じになり、スプールとともに移動する軸部はコアの中心孔内を流れるオイルの粘性により移動が助けられるので、電磁弁の応答性は向上する。また中間液室と外部を連通する連通路及び、後端液室及び電磁部液室を連通するためにプランジャに形成する連通溝が不要となるので、電磁弁の構造が簡略化され、特にプランジャに設ける連通溝を省略すればプランジャに加わる磁気的吸引力が増大するので、電磁弁を小型化することもできる。

請求項２の発明によれば、スプールを案内支持する弁スリーブはステータに固定されているので、電磁弁は通常分離されることがない１つのユニットになっている。従って電磁弁としての機能及び特性などのテストを部品段階で行うことができる。

請求項３の発明によれば、スプールはバルブボディに形成された弁孔に案内支持されており、別体の弁スリーブが不要となるので、その分だけ製造コストを低下させることができる。

請求項４の発明によれば、ランド部の中間部をドレンポートに連通したので、ランド部の中間液室と反対側にある弁部の作動室から弁孔とランド部の間の隙間を通って洩れる異物を含んだオイルは、ランド部の中間部に連通したドレンポートから排出され、中間液室内に入ってその内部の異物の含有量を増大させることはない。従って弁部側から中間液室を通って電磁部液室内に異物が入ることがなくなるので、このような異物がプランジャステータの内孔とプランジの間に噛み込んでプランジャの動きを悪くしたり、プランジャをロックしたりするおそれはなくなり、あるいはそのような状態に達するまでの時間を延ばすことができる。

請求項５の発明によれば、互いに当接されるカバーの内底面とヨークの後端面の少なくとも一方に形成した凹溝により吸排通路を形成したので、吸排通路の形成が容易になって電磁弁の製造コストを低下させることができる。

電磁弁の外部となる周囲のオイルは吸排通路を介してプランジャのストロークに伴い容積が変化する後端液室内に出入りされるが、請求項６の発明によれば、この吸排通路を迷路状に形成したので、周囲のオイル中に浮遊する微細な異物は迷路状の吸排通路内を往復動している間に沈降することにより大部分が除去され、すぐに後端液室内に入ることはない。従ってそのような異物がプランジャステータの内孔とプランジャの間に噛み込んでプランジャの動きを悪くしたり、プランジャをロックしたりするおそれはなくなり、あるいはそのような状態に達するまでの時間を延ばすことができる。

先ず、図１及び図２に示す第１の実施形態により、本発明による電磁弁の説明をする。この第１の実施形態の電磁弁は、互いに同軸的に設けられた電磁駆動部１０と弁部２０よりなるものであり、電子制御式自動変速機のオイルパンなどの内部に設けるバルブボディ３０に取り付けられるものである。

主として図１に示すように、電磁駆動部１０はステータ１１とプランジャ１６と電磁コイル１７よりなるものである。ステータ１１は、非磁性体のパイプ１５を介して同軸的に連結され、間にエアギャップ（非磁性部）１５ａが形成された磁性体よりなるヨーク１２及びコア１３と、このヨーク１２及びコア１３を覆うとともにこの両者の両端部を磁気的に接続する磁性体のカバー１４よりなるもので、ヨーク１２とコア１３にわたり同一径の内孔１１ａが形成されている。ヨーク１２は、電磁コイル１７内に挿入される小径部と、それより後側となる大径部により形成されている。コア１３には、ヨーク１２と反対側となる前部にフランジが形成され、また内孔１１ａよりも小径の中心孔１３ａが形成されている。カバー１４は有底筒状で内底面がヨーク１２の大径部の後端面に当接され、開放側端部は後述するように、コア１３の外端のフランジと弁部２０の弁スリーブ２１をかしめにより連結している。

プランジャ１６は全体が磁性体よりなるもので、ステータ１１の内孔１１ａ内に摺動自在に案内支持され、弁部２０側となる前端面１６ａがコア１３に形成された内孔１１ａの内端面にワッシャ１６ｃを介して当接する前進位置（図１の下半部参照）と、後端面１６ｂがカバー１４の内底面に当接する後退位置（図１の上半部参照）の間で移動可能である。プランジャ１６の前端面１６ａとコア１３内の内孔１１ａの間に電磁部液室Ｂが形成され、また後端面１６ｂとヨーク１２内の内孔１１ａとカバー１４の内底面の間に後端液室Ａが形成されている。ヨーク１２の内孔１１ａには、後端液室Ａと対応する位置に浅い切欠き溝１２ａが形成されている。

図１及び図２に示すように、ヨーク１２の大径部の後端面には、半径方向中間部に内孔１１ａと同心に環状溝１８ａが形成され、外周部には環状溝１８ａの深さと同程度の大きさの面取り１８ｂが形成され、内孔１１ａに形成した切欠き溝１２ａと環状溝１８ａは内側切欠き１８ｃにより連結され、環状溝１８ａと面取り１８ｂは外側切欠き１８ｄにより連結されている。各切欠き１８ｃ，１８ｄはヨーク１２の後端面の位相が互いに１８０度異なった位置に形成されている。またカバー１４の外周部には、内側切欠き１８ｃと同位相で内底面と接近した位置に、孔１４ａが形成されている。環状溝１８ａ、面取り１８ｂ及び切欠き１８ｃ，１８ｄが形成されたヨーク１２の後端面に、ヨーク１２に被せたカバー１４の内底面が当接してこれを覆うことにより迷路状の吸排通路１８が形成され、後端液室Ａは、この迷路状の吸排通路１８、切欠き溝１２ａ及び孔１４ａを介して電磁駆動部１０の外部に連通される。

弁部２０は、弁スリーブ２１と、この弁スリーブ２１に同軸的に形成した弁孔２２に液密かつ摺動自在に嵌合支持されたスプール２６よりなるもので、弁スリーブ２１はその後端部のフランジ部がコア１３の前端部のフランジに当接され、前述のようにカバー１４の開放側端部によりかしめられてステータ１１と同軸的に固定されている。スプール２６は、弁スリーブ２１の後端にねじ込まれた栓部材２８との間に介装したスプリング２９により電磁駆動部１０側に向けて付勢され、その後端から突出して形成された軸部２６ａは中心孔１３ａ内を通ってプランジャ１６の前端面１６ａに当接されてプランジャ１６に連結され、これにより不作動状態では、プランジャ１６は後端面１６ｂがカバー１４の内底面に当接する後退位置（前述）となっている。コア１３と弁スリーブ２１の間の中央に形成された中間液室Ｄは、コア１３の中心孔１３ａとスプール２６の軸部２６ａの間に形成される環状の隙間Ｃを介して電磁部液室Ｂに連通されている。

弁スリーブ２１の弁孔２２は、スプリング２９側となる大径部２２ａと、コア１３側で中間液室Ｄに開口される小径部２２ｂを有している。スプール２６は大径部２２ａに嵌合される２つの大径のランド部２７ａと、小径部２２ｂに嵌合される小径のランド部２７ｂを有している。このランド部２７ｂは、外径ｄ1 がプランジャ１６の外径ｄ2 と同一であり、その先端面は中間液室Ｄの一部を形成している。

弁スリーブ２１の弁孔２２の大径部２２ａの中間部に形成された制御ポート２３ｂと、その両側に形成された供給ポート２３ａとドレンポート２３ｃとの間の開度は、２つの大径のランド部２７ａを有するスプール２６のストロークに応じて互いに逆向きに増減され、これにより制御ポート２３ｂから出力されるオイルの圧力及び量も制御される。弁スリーブ２１の弁孔２２の内面には、大径部２２ａと小径部２２ｂの間となる位置に環状溝が形成され、この環状溝により形成されて外部から遮断されたフィードバック室２４は、弁スリーブ２１の外周面に形成した切欠き２４ａと連通孔２４ｂを介して、制御ポート２３ｂに連通されている。フィードバック室２４と中間液室Ｄの間となる弁孔２２の小径部２２ｂの中間部に形成した環状溝２５の内部はドレンポート２３ｃに連通され、これによりランド部２７ｂの中間部はドレンポート２３ｃに連通されている。

この第１の実施形態の電磁弁は、図１に示すように、弁スリーブ２１の外周面をバルブボディ３０の嵌合孔３１に液密に挿入し、抜け止め部材（図示省略）により抜け止めすることにより、バルブボディ３０に取り付けられる。

電磁コイル１７に通電すれば、通電量に応じてステータ１１が磁化されてプランジャ１６はコア１３側に向かって吸引され、スプール２６をスプリング２９に抗して移動させて弁部２０をストロークさせる（図１の下半部参照）。このスプール２６の移動により容積が変化される後端液室Ａ内には、切欠き溝１２ａ、迷路状の吸排通路１８及び孔１４ａを介して周囲のオイルが出入りされる。

上述した実施形態では、先端面が中間液室Ｄの一部を形成するランド部２７ｂの外径ｄ1 をプランジャ１６の外径ｄ2 と同一としたので、中心孔１３ａと軸部２６ａの間の隙間Ｃを介して連通される電磁部液室Ｂと中間液室Ｄの容積の和はプランジャ１６のストロークにかかわらず一定であり、従って中間液室Ｄと外部を連通する連通路及び、後端液室Ａと電磁部液室Ｂを連通するためにプランジャ１６に形成する連通溝（または連通孔、以下単に連通溝と記載）が不要となる。従って電磁弁の構造が簡略化され、特にプランジャ１６に設ける連通溝を省略すればプランジャ１６に加わる磁気的吸引力が増大するので、電磁弁を小型化することができる。

また、プランジャ１６及びスプール２６がスプリング２９に抗して、図１において右向きに移動する場合には、電磁部液室Ｂの容積が減少し中間液室Ｄの容積が増大するので、中心孔１３ａと軸部２６ａの間の隙間Ｃを流れるオイルの向きは右向きとなり、これと逆にプランジャ１６及びスプール２６が左向きに移動する場合には、隙間Ｃを流れるオイルの向きは左向きとなる。すなわち、プランジャ１６及びスプール２６のストロークに伴いコア１３の中心孔１３ａと軸部２６ａの間の隙間Ｃを流れるオイルの向きは軸部２６ａの移動方向と同じになり、スプール２６とともに移動する軸部２６ａは隙間Ｃ内を流れるオイルの粘性により移動が助けられるので、電磁弁の応答性は向上する。

上述した第１の実施形態では、フィードバック室２４と中間液室Ｄの間となる弁孔２２の小径部２２ｂの中間部に形成した環状溝２５をドレンポート２３ｃに連通して、ランド部２７ｂの中間部をドレンポート２３ｃに連通しており、このようにすればフィードバック室２４から弁孔２２とランド部２７ｂの間の隙間を通って洩れる鉄粉などの異物を含んだオイルは、フィードバック室２４と中間液室Ｄの間に形成した環状溝２５からドレンポート２３ｃを通って排出され、中間液室Ｄ内に入ってその内部の異物の含有量を増大させることはない。従って、このような異物がステータ１１の内孔１１ａとプランジャ１６の間に噛み込んでプランジャ１６の動きを悪くしたり、ロックさせたりするおそれはなくなり、あるいはそのような状態に達するまでの時間を延ばすことができる。

上述した実施形態では、後部液室Ａを外部に連通する吸排通路１８は、環状溝１８ａ、面取り１８ｂ及び切欠き１８ｃ，１８ｄを形成したヨーク１２の後端面にカバー１４の内底面を当接することにより形成しており、ヨーク１２の後端面に対するこのような環状溝１８ａ、面取り１８ｂ及び切欠き１８ｃ，１８ｄの形成は、切削または塑性加工により容易に行うことができるので、電磁弁の製造コストを低下させることができる。しかしながら吸排通路１８を形成するための環状溝や切欠き等はヨーク１２の後端面の代わりにカバー１４の内底面に鍛造などにより形成してもよく、あるいはヨーク１２の後端面及びカバー１４の内底面の両方に形成してもよい。また上述した実施形態では、吸排通路１８は迷路状に形成しており、そのようにすれば吸排通路１８を通って出入りされる周囲のオイル中に浮遊する微細な鉄粉などの異物が後部液室Ａ内に達するには時間がかかり、プランジャ１６の動きを悪くしたり、ロックしたりするまでの時間を延ばすことができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、使用条件によっては吸排通路１８を比較的単純な形状として実施することもできる。

なおこの第１の実施形態では、スプール２６を案内支持する弁スリーブ２１はステータ１１に固定されており、電磁弁は通常分離されることがない１つのユニットになっているので、電磁弁としての機能及び特性などのテストを部品段階で行うことができる。

次に図３に示す第２の実施形態の説明をする。この第２の実施形態の電磁弁も、互いに同軸的に設けられた電磁駆動部１０と弁部２０よりなるもので、電子制御式自動変速機のオイルパンなどの内部に設けるバルブボディに取り付けられるものである。前述した第１の実施形態では、弁部２０のスプール２６は電磁駆動部１０Ａのステータ１１に同軸的に固定された弁スリーブ２１に形成した弁孔２２に案内支持され、ステータ１１はバルブボディ３０の嵌合孔３１に液密に挿入支持される弁スリーブ２１を介してバルブボディ３０に取り付けられているのに対し、この第２の実施形態では、スプール２６はバルブボディ３０Ａに形成された弁孔２２に案内支持させ、ステータ１１はバルブボディ３０Ａに直接取り付けてスプール２６を作動させるようにしている点が相違している。第２の実施形態のそれ以外の構造は第１の実施形態と実質的に同一であるので、以下においては主としてこの相違点につき説明する。

この第２の実施形態では、スプール２６を摺動自在に嵌合支持する弁孔２２は、電磁弁を取り付けるバルブボディ３０Ａに形成されている。弁孔２２の内面には、第１の実施形態と同じ複数の環状溝が形成され、バルブボディ３０Ａには各環状溝に連通される各ポート２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、フィードバック室２４と制御ポート２３ｂを連通する連通路２４ｃが形成されている。またバルブボディ３０Ａには、電磁駆動部１０側となる側面に弁孔２２と同軸的に、電磁駆動部１０を取り付けるための根本部がくびれた取付筒部３４が突出して一体形成されている。図３において下側となる取付筒部３４の根本部には、環状溝２５に連通されるドレンポート２３ｃが形成されている。

この第２の実施形態の電磁弁は、図３に示すように、ヨーク１２、コア１３、パイプ１５、プランジャ１６及び電磁コイル１７を内部に収容したカバー１４の開放側端部を、バルブボディ３０Ａの取付筒部３４の先端部にかぶせ、コア１３の端面を取付筒部３４の先端面に当接させた状態で、カバー１４の開放側端部を折り曲げかしめることにより、電磁駆動部１０をバルブボディ３０Ａに取り付ける。またスプール２６は電磁駆動部１０と反対側からバルブボディ３０Ａの弁孔２２に挿入し、スプール２６との間にスプリング２９を介装した栓部材２８を弁孔２２の後端にねじ込んで、スプール２６の軸部２６ａの先端をプランジャ１６の前端面１６ａに当接させる。これによりこの実施形態の電磁弁はバルブボディ３０Ａに取り付けられる。第２の実施形態の電磁弁の構造及びバルブボディ３０Ａへの取付構造は、上述した以外は第１の実施形態と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。

この第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様、中間液室Ｄと外部を連通する連通路及び、後端液室Ａと電磁部液室Ｂを連通するためにプランジャ１６に形成する連通溝が不要となるので、電磁弁の構造が簡略化され、電磁弁を小型化することができる。また、プランジャ１６及びスプール２６のストロークに伴いコア１３の中心孔１３ａと軸部２６ａの間の隙間Ｃを流れるオイルの向きは軸部２６ａの移動方向と同じになり、スプール２６とともに移動する軸部２６ａは隙間Ｃ内を流れるオイルの粘性により移動が助けられるので、電磁弁の応答性は向上する。さらにランド部２７ｂの中間部をドレンポート２３ｃ２３ｃＡに連通し、迷路状の吸排通路１８は環状溝１８ａや面取り１８ｂや切欠き１８ｃ，１８ｄを形成したヨーク１２の後端面にカバー１４の内底面を当接することにより形成しているので、異物によりプランジャ１６の動きが悪くなったりロックしたりするおそれは少なくなり、また電磁弁の製造コストを低下させることこともできる。

この第２の実施形態では、スプール２６はバルブボディ３０Ａに形成された弁孔２２に案内支持されており、第１の実施形態のような別体の弁スリーブ２１が不要となるので、その分だけ製造コストを低下させることができる。

次に図４及び図５に示す第３の実施形態の説明をする。この第３の実施形態の電磁弁は、バルブボディに対する電磁駆動部の取付構造を除き第２の実施形態と実質的に同一であるので、以下においては主としてこの相違点につき説明する。

図４に示すように、この第３の実施形態の電磁駆動部１０Ａのステータ１１には、ブラケット１９が連結されている。すなわち電磁駆動部１０Ａのコア１３の外端のフランジには、全体として厚板状で本体部が円形のブラケット１９が当接されてカバー１４の開放側端部によりかしめ連結されている。図４及び図５に示すように、ブラケット１９にはプランジャ１６と同軸的にステータ１１と反対側に突出するボス部１９ａが形成され、その内径部１９ｂは第１及び第２の実施形態と同一のスプール２６のランド部２７ｂと液密に摺動自在に嵌合可能である。またブラケット１９の本体部から半径方向に突出する取付突部１９ｃには取付穴１９ｄが設けられている。

この第３の実施形態では、スプール２６を摺動自在に嵌合支持する弁孔２２は、第２の実施形態と同様、電磁弁を取り付けるバルブボディ３０Ｂに形成されている。この弁孔２２の電磁駆動部１０Ａ側となる一端は、バルブボディ３０Ｂから突出して形成された取付座３２に開口され、この開口部にはブラケット１９のボス部１９ａの外周面と嵌合可能でその長さより多少深い嵌合凹部３２ａが形成されている。図４において下側となる取付座３２の一部には、嵌合凹部３２ａの底面に達する切欠き状のドレンポート２３ｃＡが形成されている。

この第３の実施形態では、図４に示すように、電磁駆動部１０Ａを、スプール２６と軸線方向に整列させてバルブボディ３０Ｂに接近させ、スプール２６のランド部２７ｂをボス部１９ａの内径部１９ｂに嵌合させ、ボス部１９ａを取付座３２に形成した嵌合凹部３２ａ内に嵌合させてブラケット１９を取付座３２に当接させる。そして取付突部１９ｃの取付穴１９ｄに挿入した取付ボルト３３により、電磁駆動部１０Ａをバルブボディ３０Ｂに取り付ける。嵌合凹部３２ａの底部とボス部１９ａの先端部の間に形成された環状溝２５Ａは、ドレンポート２３ｃＡに連通され、これによりランド部２７ｂの中間部はドレンポート２３ｃＡに連通される。スプール２６は、第２の実施形態の場合と同様、電磁駆動部１０と反対側から弁孔２２内に挿入し、栓部材２８とスプリング２９を装着してスプール２６の軸部２６ａの先端をプランジャ１６の前端面１６ａに当接させる。第３の実施形態の電磁弁の構造及びバルブボディ３０Ｂへの取付構造は、上述した以外は第２の実施形態と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。なお電磁駆動部１０Ａとスプール２６の取り付け順序は、上記と逆にしてもよい。

この第３の実施形態でも、第１及び第２の実施形態と同様、各液室間及びこれらと外部を連通する連通路及び連通溝が不要となるので、電磁弁の構造が簡略化され、電磁弁を小型化することができる。また、作動に伴いコア１３の中心孔１３ａと軸部２６ａの間の隙間Ｃを流れるオイルの向きは軸部２６ａの移動方向と同じになり、スプール２６とともに移動する軸部２６ａは隙間Ｃ内を流れるオイルの粘性により移動が助けられるので、電磁弁の応答性は向上する。さらにランド部２７ｂの中間部をドレンポート２３ｃ２３ｃＡに連通し、迷路状の吸排通路１８は環状溝１８ａや面取り１８ｂや切欠き１８ｃ，１８ｄを形成したヨーク１２の後端面にカバー１４の内底面を当接することにより形成しているので、異物によりプランジャ１６の動きが悪くなったりロックしたりするおそれは少なくなり、また電磁弁の製造コストを低下させることこともできる。

なおこの第３の実施形態では、電磁駆動部１０Ａは取付ボルト３３を緩めれば着脱可能であるので、保守点検が容易になる。

この第３の実施形態では、スプール２６はバルブボディ３０Ｂに形成された弁孔２２に案内支持されており、第１の実施形態のような別体の弁スリーブ２１が不要となり、電磁駆動部１０をバルブボディ３０Ｂに取り付けるために必要なブラケット１９は弁スリーブ２１に比して構造が簡単であるので、その分だけ製造コストを低下させることができる。

本発明による電磁弁の第１の実施形態の全体構造を示す縦断面図である。 図１に示す第１の実施形態の２−２断面図である。 本発明による電磁弁の第２の実施形態の全体構造を示す縦断面図である。 本発明による電磁弁の第３の実施形態の全体構造を示す縦断面図である。 図４に示す第３の実施形態のブラケットの正面図である。 従来技術による電磁弁の一例を示す縦断面図である。

符号の説明

１１…ステータ、１１ａ…内孔、１２…ヨーク、１３…コア、１３ａ…中心孔、１４…カバー、１６…プランジャ、１６ａ…前端面、１６ｂ…後端面、１７…電磁コイル、１８…吸排通路、２１…部材（弁スリーブ）、２２…弁孔、２３ｃ…ドレンポート、２６…スプール、２７ｂ…ランド部（小径のランド部）、２９…スプリング、３０，３０Ａ…部材（バルブボディ）、Ａ…後部液室、Ｂ…電磁部液室、Ｃ…隙間、Ｄ…中間液室、ｄ1,ｄ2 …外径。

Claims (6)

1. 互いに同軸的に直列配置されたヨーク及びコアを有するステータと、このステータ内であって前記ヨークもしくはコアの少なくとも一方に形成された内孔により摺動自在に案内支持されてスプリングにより一方向に付勢されたプランジャと、前記ステータを励磁して前記プランジャを前記スプリングに抗して軸線方向に移動させる電磁コイルと、前記ステータに一体的に連結される部材に前記プランジャと同軸的に形成された弁孔内に液密かつ摺動自在に案内支持され前記コアの中心孔内を通って前記プランジャに連結されて同プランジャとともに移動されるスプールよりなり、前記スプール側となる前記プランジャの前端面と前記コアの内孔の間に形成される電磁部液室と、前記コアとスプールの間に形成される中間液室とを、前記中心孔内を通して互いに連通させ、前記中間液室の一部は前記スプールの前記コア側で前記弁孔に液密に嵌合されたランド部の端面により形成してなる電磁弁において、前記プランジャと前記ランド部は各外径を互いに同一とし、前記プランジャの後端面と前記ヨークの内孔の間に形成されて前記プランジャのストロークに応じて容積が変化する後端液室は吸排通路を介して外部に連通したことを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１に記載の電磁弁において、前記ステータに一体的に連結される前記部材は前記ステータに同軸的に固定された弁スリーブであり、この弁スリーブはその外周面をバルブボディの嵌合孔に液密に挿入することにより同バルブボディに取り付けられ、前記ステータは前記弁スリーブを介して前記バルブボディに取り付けられていることを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１に記載の電磁弁において、前記ステータに一体的に連結される前記部材は前記スプールが摺動自在に嵌合される弁孔が形成されたバルブボディであり、前記ステータは前記バルブボディに直接取り付けられていることを特徴とする電磁弁。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電磁弁において、前記ランド部の中間部はドレンポートに連通したことを特徴とする電磁弁。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電磁弁において、前記ステータは前記ヨーク及びコアの外側を覆うとともにそれらの両端部を磁気的に接続するカバーをさらに備え、前記吸排通路は互いに当接される前記カバーの内底面と前記ヨークの後端面の少なくとも一方に形成した凹溝により形成したことを特徴とする電磁弁。
6. 請求項５に記載の電磁弁において、前記吸排通路は迷路状に形成したことを特徴とする電磁弁。

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